JPH05220997A - Thermal head and production thereof - Google Patents

Thermal head and production thereof

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JPH05220997A
JPH05220997A JP6613091A JP6613091A JPH05220997A JP H05220997 A JPH05220997 A JP H05220997A JP 6613091 A JP6613091 A JP 6613091A JP 6613091 A JP6613091 A JP 6613091A JP H05220997 A JPH05220997 A JP H05220997A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
substrate
external wiring
thermal head
circuit element
Prior art date
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Pending
Application number
JP6613091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigenori Ota
繁範 大田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP6613091A priority Critical patent/JPH05220997A/en
Publication of JPH05220997A publication Critical patent/JPH05220997A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a thermal head miniaturized in its constitution and enhanced in reliability related to electrical connection. CONSTITUTION:A heat-resistant substrate 34 and an external wiring board 40 are arranged on a radiation plate 35 in an adjacent state and flatness adjusting pieces 50,50a and a driving circuit element 37 are alternately fixed on the boundary of them.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるラインプリン
ターあるいは、シリアルプリンターとして用いられるサ
ーマルヘッドおよびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head used as a so-called line printer or serial printer and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は第一の従来のサーマルヘッド1
の斜視図であり、図12は図11の切断面線X12−X
12から見た断面図である。サーマルヘッド1は、たと
えばアルミナなどの電気絶縁性材料からなる耐熱性基板
2を備え、その主面上に共通電極3bと複数の個別電極
3cとこれらによって規定される発熱抵抗体列3aとが
形成される。個別電極3cは所定数毎に複数の駆動回路
素子4にそれぞれ接続され、各駆動回路素子4は保護樹
脂層24で被覆される。絶縁基板2上には各駆動回路素
子4毎に接地電極25がそれぞれ形成される。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a first conventional thermal head 1
12 is a perspective view of FIG. 12, and FIG. 12 is a cross section line X12-X of FIG.
It is sectional drawing seen from 12. The thermal head 1 includes a heat resistant substrate 2 made of an electrically insulating material such as alumina, and a common electrode 3b, a plurality of individual electrodes 3c, and a heating resistor array 3a defined by these electrodes are formed on the main surface thereof. To be done. The individual electrodes 3c are respectively connected to a plurality of drive circuit elements 4 in a predetermined number, and each drive circuit element 4 is covered with a protective resin layer 24. A ground electrode 25 is formed on the insulating substrate 2 for each drive circuit element 4.

【0003】絶縁基板2および前記駆動回路素子4に駆
動用の表示データや各種制御信号を供給する可撓性を有
するフィルム状の外部配線基板7は、粘着剤15を介し
て放熱板5に固着される。外部配線基板7は、絶縁基板
2の発熱抵抗体列3aと反対側の端部付近の接合部26
で絶縁基板2上の共通電極3bおよび接地端子25や駆
動回路素子4に印画動作のための表示データや各種制御
信号を供給する複数の信号ラインと接続される。この外
部配線基板7には、さらに外部の電気回路と接続するた
めのコネクタ10が接続端子14によって取付けられ
る。前記駆動回路素子4は、はんだバンプ27を有して
おり、前記個別電極3cおよび接地電極25などにフェ
ースダウンボンディング法で接続される。このような従
来例のサーマルヘッド1では、下記のような問題点を有
している。
A flexible film-shaped external wiring substrate 7 for supplying display data for driving and various control signals to the insulating substrate 2 and the drive circuit element 4 is fixed to the heat sink 5 via an adhesive 15. To be done. The external wiring board 7 has a bonding portion 26 near the end of the insulating substrate 2 opposite to the heating resistor array 3a.
Is connected to the common electrode 3b on the insulating substrate 2, the ground terminal 25, and the plurality of signal lines for supplying display data and various control signals for the printing operation to the drive circuit element 4. A connector 10 for connecting to an external electric circuit is further attached to the external wiring board 7 by a connection terminal 14. The drive circuit element 4 has solder bumps 27 and is connected to the individual electrodes 3c, the ground electrode 25 and the like by face down bonding. Such a conventional thermal head 1 has the following problems.

【0004】(1)図12に示す絶縁基板2の副走査方
向の長さ(以下、幅と称する)W1および外部配線基板
7の幅W2を低減することができず、サーマルヘッド1
の小型化が困難である。すなわち発熱抵抗体列3aと駆
動回路素子4との長さL1は、これを過剰に小さくする
と保護樹脂層24がプラテンローラ13と接触するた
め、その低減には限界がある。また絶縁基板2上の個別
電極3cおよび接地電極25は、たとえばアルミニウム
を膜厚1μmに成膜して形成するため、導体抵抗損失が
比較的大きい。このため、外部配線基板7の接合部26
を可及的に駆動回路素子4の近傍に配置する必要があ
る。外部配線基板7の回路配線は、例として10μm以
上の膜厚に構成することは容易であり、導体抵抗体損失
が小さいからである。しかし、駆動回路素子4は破損防
止のために保護樹脂24で被覆保護する必要がある。さ
らに絶縁基板2と外部配線基板7の接続部には接続領域
L2(28)が必要である。
(1) The length (hereinafter, referred to as width) W1 of the insulating substrate 2 in the sub-scanning direction and the width W2 of the external wiring substrate 7 shown in FIG.
It is difficult to downsize. That is, if the length L1 of the heating resistor array 3a and the drive circuit element 4 is excessively reduced, the protective resin layer 24 comes into contact with the platen roller 13, so there is a limit to the reduction. Further, since the individual electrode 3c and the ground electrode 25 on the insulating substrate 2 are formed by depositing aluminum in a film thickness of 1 μm, for example, the conductor resistance loss is relatively large. Therefore, the joint portion 26 of the external wiring substrate 7
Must be arranged as close to the drive circuit element 4 as possible. This is because it is easy to form the circuit wiring of the external wiring board 7 to have a film thickness of 10 μm or more, and the conductor resistor loss is small. However, the drive circuit element 4 needs to be covered and protected with the protective resin 24 to prevent damage. Furthermore, a connection region L2 (28) is required at the connection portion between the insulating substrate 2 and the external wiring substrate 7.

【0005】(2)前述したように、絶縁基板2上の回
路配線は、絶縁基板2上の発熱抵抗体列3aを被覆する
保護層の表面と感熱紙12との接触を良好に維持するた
め前述したように、例として1μm程度の膜厚に形成さ
れる。これにより前記共通電極3b、個別電極3cおよ
び接地電極25などで導体抵抗体損失が大きく、感熱印
画時に濃度むらが発生したり、または印字効率が悪いと
いう問題を有している。
(2) As described above, the circuit wiring on the insulating substrate 2 maintains good contact between the surface of the protective layer covering the heating resistor array 3a on the insulating substrate 2 and the thermal paper 12. As described above, the film is formed to have a film thickness of about 1 μm, for example. As a result, there is a problem that the conductor resistance loss is large in the common electrode 3b, the individual electrode 3c, the ground electrode 25, etc., and uneven density occurs during heat-sensitive printing, or the printing efficiency is poor.

【0006】図13は典型的な第2の従来例のサーマル
ヘッド1aの断面図である。サーマルヘッド1aは、電
気絶縁性を有する耐熱性基板2を備え、この上に発熱抵
抗体列3が図13紙面と垂直方向に延びて形成される。
耐熱性基板2上には、この発熱抵抗体列3を選択的に発
熱駆動する駆動回路素子4が搭載され、耐熱性基板2は
たとえばアルミニウムから成る放熱板5に接着される。
FIG. 13 is a sectional view of a typical second conventional thermal head 1a. The thermal head 1a is provided with a heat resistant substrate 2 having electrical insulation properties, and a heating resistor array 3 is formed on the thermal head substrate 1a so as to extend in a direction perpendicular to the plane of FIG.
A drive circuit element 4 for selectively driving the heating resistor array 3 to generate heat is mounted on the heat-resistant substrate 2, and the heat-resistant substrate 2 is bonded to a radiator plate 5 made of, for example, aluminum.

【0007】前記駆動回路素子4は、放熱板5上にスペ
ーサ6を介して装着され、さらに外部の電気回路と接続
するためのコネクタ10が接続端子14によって取付け
られている外部配線基板7に接続される。外部配線基板
7の放熱板5上の範囲や外部配線基板7と耐熱性基板2
との接続部分に亘る範囲を被覆するヘッドカバー8が設
けられる。このヘッドカバー8はねじ9により、前記外
部配線基板7およびスペーサ6を介して、放熱板5に螺
着される。
The drive circuit element 4 is mounted on the heat sink 5 via a spacer 6, and a connector 10 for connecting to an external electric circuit is further connected to an external wiring board 7 to which a connecting terminal 14 is attached. To be done. The area of the external wiring board 7 on the heat sink 5 and the external wiring board 7 and the heat resistant board 2
A head cover 8 is provided to cover a range extending over the connection portion with. The head cover 8 is screwed to the heat sink 5 via the external wiring board 7 and the spacer 6 with a screw 9.

【0008】前記ヘッドカバー8は、プラテンローラ1
3に押圧された感熱紙12が発熱抵抗体列3上を摺動す
る際に、感熱紙12を予め定める方向に円滑に案内する
機能を有し、サーマルヘッド1には必須の構成要素であ
る。
The head cover 8 is a platen roller 1
It has a function of smoothly guiding the heat-sensitive paper 12 in a predetermined direction when the heat-sensitive paper 12 pressed by 3 slides on the heating resistor array 3, and is an essential component of the thermal head 1. ..

【0009】このような第2の従来例では、ねじ9でヘ
ッドカバー8を放熱板5に固定する構成であるため、外
部配線基板7にねじ9が挿通する複数の挿通孔11を設
ける必要がある。このため、外部配線基板7に形成され
る回路配線は、当該複数の挿通孔11を避けて配線され
るため、回路配線が複雑になる。また耐熱性基板2の大
きさを、必要な回路配線の仕様のみで決定される大きさ
よりもさらに大きくする必要があり、サーマルヘッド1
の小形化および外部配線基板7の小型化を阻害してしま
うという課題を有している。また該挿通孔11へのねじ
9の取付け作業によって、挿通孔11の周囲の回路配線
が断線を生じやすいという課題を有している。
In the second conventional example as described above, the head cover 8 is fixed to the heat dissipation plate 5 with the screws 9, so that it is necessary to provide the external wiring board 7 with a plurality of insertion holes 11 through which the screws 9 are inserted. .. For this reason, the circuit wiring formed on the external wiring board 7 is laid out avoiding the plurality of insertion holes 11, which complicates the circuit wiring. Further, it is necessary to make the size of the heat-resistant substrate 2 larger than the size determined only by the specifications of the necessary circuit wiring.
However, there is a problem that it hinders the downsizing and the downsizing of the external wiring board 7. Further, there is a problem that the circuit wiring around the insertion hole 11 is likely to be broken due to the work of attaching the screw 9 to the insertion hole 11.

【0010】図14は、第3の従来例のサーマルヘッド
1bの断面図である。本従来例は第図13図示のサーマ
ルヘッド1aに類似し、ヘッドカバー8に外部配線基板
7から突出したコネクタ10の接続端子14の端子被覆
部15を構成したことを特徴としている。この従来例で
もヘッドカバー8は、放熱板5にねじ9によって取付け
られ、同様な問題点を有している。
FIG. 14 is a sectional view of a thermal head 1b of a third conventional example. This conventional example is similar to the thermal head 1a shown in FIG. 13, and is characterized in that the head cover 8 is provided with the terminal covering portion 15 of the connection terminal 14 of the connector 10 protruding from the external wiring board 7. Also in this conventional example, the head cover 8 is attached to the heat radiating plate 5 by the screw 9 and has the same problem.

【0011】図15図示の第4の従来例のサーマルヘッ
ド1cは、上記サーマルヘッド1bにおけるヘッドカバ
ー8と同様な機能を有するヘッドカバー8を板状体を屈
曲して形成している。この板状体から成るヘッドカバー
8はねじ9により放熱板5に取付けられるので、前記問
題点と同様な問題点を有している。
In the fourth conventional thermal head 1c shown in FIG. 15, a head cover 8 having the same function as the head cover 8 in the thermal head 1b is formed by bending a plate-like body. Since the head cover 8 made of this plate-like member is attached to the heat dissipation plate 5 with the screw 9, it has the same problems as described above.

【0012】図16図示のサーマルヘッド1dは、放熱
板5上に前記耐熱性基板2と異なる別途の配線基板16
を装着し、この上に駆動回路素子4を実装している。こ
の従来例では、放熱板5上に他の配線基板17が設けら
れ、耐熱性基板2、駆動回路素子4および配線基板17
は、柔軟性を有するフィルム状の接続用の回路配線が形
成されたフィルムキャリアテープ18により接続され
る。この従来例のヘッドカバー8は、前記配線基板1
7、フィルムキャリアテープ18および耐熱性基板2の
一部分を含む範囲を被覆し、支柱19を有する。このヘ
ッドカバー8も図示しない部分で放熱板5にねじ止めさ
れる。このようなサーマルヘッド1dも前述の問題点と
同様な問題点を有している。
The thermal head 1d shown in FIG. 16 has a separate wiring board 16 on the heat sink 5 which is different from the heat resistant board 2.
Is mounted, and the drive circuit element 4 is mounted thereon. In this conventional example, another wiring board 17 is provided on the heat sink 5, and the heat resistant board 2, the drive circuit element 4, and the wiring board 17 are provided.
Are connected by a film carrier tape 18 on which flexible film-like circuit wiring for connection is formed. The head cover 8 of this conventional example is the same as the wiring board 1 described above.
7, the film carrier tape 18, and a range including a part of the heat resistant substrate 2 are covered, and the pillars 19 are provided. The head cover 8 is also screwed to the heat sink 5 at a portion not shown. Such a thermal head 1d also has the same problems as described above.

【0013】図17図示のサーマルヘッド1eでは、耐
熱性基板2とは異なる別途の配線基板17に駆動回路素
子4を搭載し、耐熱性基板2と配線基板17とを放熱板
5上に接着し、発熱抵抗体列3に関する共通電極20を
リード線21により前記配線基板17に接続している。
本従来例のヘッドカバー8は、板状体を屈曲して成り、
前記配線基板17を介してねじ9により放熱板5に固定
される。したがってこの従来例においても、前述した問
題点と同様な問題点を有している。
In the thermal head 1e shown in FIG. 17, the drive circuit element 4 is mounted on a separate wiring board 17 different from the heat resistant board 2, and the heat resistant board 2 and the wiring board 17 are bonded onto the heat dissipation plate 5. The common electrode 20 for the heating resistor array 3 is connected to the wiring board 17 by a lead wire 21.
The head cover 8 of this conventional example is formed by bending a plate-shaped body,
It is fixed to the heat sink 5 with the screw 9 via the wiring board 17. Therefore, this conventional example also has the same problems as those described above.

【0014】図18は、さらに他の従来例のサーマルヘ
ッド1fの断面図である。この従来例では、耐熱性基板
2と異なる配線基板17上に駆動回路素子4を搭載し、
配線基板17から駆動回路素子4上を被覆する被覆片2
2および、前記配線基板17を挿通して放熱板5の下方
に突出する係止片23が一体に設けられているヘッドカ
バー8を備えている。したがってヘッドカバー8は、こ
の係止片23により放熱板5に固定される。すなわちこ
の従来例においても前記従来例におけるねじ9を用いな
いことにより、幾分の作業工程の簡略化は図られるもの
の、やはり前記従来例で述べた問題点と同様な問題点を
有している。
FIG. 18 is a sectional view of still another conventional thermal head 1f. In this conventional example, the drive circuit element 4 is mounted on the wiring board 17 different from the heat resistant board 2,
Cover piece 2 for covering the drive circuit element 4 from the wiring board 17
2 and a head cover 8 integrally provided with a locking piece 23 that penetrates the wiring board 17 and projects below the heat dissipation plate 5. Therefore, the head cover 8 is fixed to the heat dissipation plate 5 by the locking piece 23. That is, even in this conventional example, although the screw 9 in the conventional example is not used, the working process can be simplified to some extent, but it still has the same problems as those described in the conventional example. ..

【0015】このような課題を解決するために発熱抵抗
体が形成された絶縁基板2と外部配線基板7とを跨いだ
状態で駆動回路素子4を搭載する技術が、特開昭59−
2865号に示されている。しかしながら、この従来例
では各基板の厚みのばらつきにより、駆動回路素子4の
搭載と電気的接続とが困難である。また駆動回路素子4
の副走査方向に沿う幅が例として約1mmと小さいた
め、前記接地電極25の主走査方向に沿う幅を拡大する
ことが困難であり、これにより導体抵抗体損失を抑制で
きず、前述のような問題を生じるという課題を有してい
る。
In order to solve such a problem, there is a technique of mounting the drive circuit element 4 in a state of straddling the insulating substrate 2 on which the heating resistor is formed and the external wiring substrate 7, as disclosed in JP-A-59-59.
No. 2865. However, in this conventional example, it is difficult to mount and electrically connect the drive circuit element 4 due to the variation in the thickness of each substrate. In addition, drive circuit element 4
Since the width of the ground electrode 25 along the sub-scanning direction is as small as about 1 mm, for example, it is difficult to increase the width of the ground electrode 25 along the main scanning direction. Has the problem of causing various problems.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】前述した各従来例のい
ずれも共通に構成が大型であり、電気的接続に関する信
頼性が低いという課題を有している。
All of the above-mentioned conventional examples have a problem that the structure is large and the reliability regarding electrical connection is low.

【0017】本発明の目的は、前述の技術的課題を解消
し、構成を小型化することができると共に、電気的接続
に関する信頼性を向上することができるサーマルヘッド
とその製造方法を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a thermal head and a manufacturing method thereof which can solve the above-mentioned technical problems, reduce the size of the structure, and improve the reliability of electrical connection. Is.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1主面上に
複数の発熱抵抗体と、発熱抵抗体に通電する電極とが形
成された耐熱性基板と、耐熱性基板が第2主面で粘着固
定される放熱部材と、放熱部材上で耐熱性基板と隣接し
て配置される外部配線基板とを備えるサーマルヘッドに
おいて、耐熱性基板と外部配線基板との隣接する端部間
に亘って、発熱抵抗体を通電駆動する集積回路素子と平
面度調整片とを固定したことを特徴とするサーマルヘッ
ドである。
According to the present invention, a heat-resistant substrate having a plurality of heat-generating resistors and electrodes for energizing the heat-generating resistors is formed on a first main surface, and a heat-resistant substrate is a second main substrate. In a thermal head including a heat dissipation member that is adhesively fixed on a surface and an external wiring board that is disposed adjacent to the heat resistant board on the heat dissipation member, the thermal head extends between the adjacent end portions of the heat resistant board and the external wiring board. Then, the integrated circuit element for energizing and driving the heating resistor and the flatness adjusting piece are fixed to each other.

【0019】また本発明は、第1主面上に複数の発熱抵
抗体と電極とが形成された耐熱性基板と外部配線基板と
を隣接させるとともに弾性を有する乗載部材上に乗載
し、次いで耐熱性基板と外部配線基板との端部間に亘っ
て平面度調整片と発熱抵抗体を通電駆動する集積回路素
子とを固着し、その後、耐熱性基板と外部配線基板とを
押圧部材で共通に押圧して、これらの各第1主面を面一
に調整し、しかる後、絶縁基板と外部配線基板とを放熱
部材上に粘着固定するようにしたことを特徴とするサー
マルヘッドの製造方法である。
Further, according to the present invention, a heat-resistant substrate having a plurality of heating resistors and electrodes formed on the first main surface is adjacent to an external wiring substrate and mounted on an elastic mounting member, Next, the flatness adjusting piece and the integrated circuit element for energizing and driving the heat generating resistor are fixed to each other between the end portions of the heat resistant substrate and the external wiring substrate, and then the heat resistant substrate and the external wiring substrate are pressed by the pressing member. Manufacturing of a thermal head characterized in that the first main surface is adjusted to be flush with each other by pressing in common, and then the insulating substrate and the external wiring substrate are adhesively fixed on the heat dissipation member. Is the way.

【0020】[0020]

【作用】本発明に従えば、第1主面上に複数の発熱抵抗
体と電極とが形成された耐熱性基板と外部配線基板とを
隣接させて、弾性を有する乗載部材上に乗載して、隣接
する端部間に亘り、平面度調整片と発熱抵抗体を通電駆
動する集積回路素子とを固着する。その後、耐熱性基板
と外部配線基板とを押圧部材で共通に押圧して、これら
の各第1主面を面一に調整する。その後、耐熱性基板と
外部配線基板とを放熱部材上に粘着固定する。
According to the present invention, the heat-resistant substrate having the plurality of heat generating resistors and the electrodes formed on the first main surface and the external wiring substrate are adjacent to each other and mounted on the elastic mounting member. Then, the flatness adjusting piece and the integrated circuit element for energizing and driving the heating resistor are fixed to each other between the adjacent end portions. After that, the heat resistant substrate and the external wiring substrate are commonly pressed by the pressing member to adjust the first main surfaces of these to be flush with each other. Then, the heat resistant substrate and the external wiring substrate are adhesively fixed on the heat dissipation member.

【0021】これにより、耐熱性基板と外部配線基板と
を、これらが相互に接続される端部付近で重畳させる必
要が解消され、絶縁基板と外部配線基板との幅をそれぞ
れ抑制でき、サーマルヘッドの構成の小型化を図ること
ができる。また集積回路素子は、絶縁基板と外部配線基
板とを跨いだ状態で固定されるが、各基板は平面度調整
片により各第1主面が面一の状態が保持される。これに
より集積回路素子の各基板への接続に関する信頼性が格
段に向上される。また集積回路素子の入力または出力に
用いられる導電体のうち絶縁基板上に形成される範囲を
削減でき、これにより導体抵抗損失を抑制でき、感熱印
画の際の濃度むらの発生や印字効率の低下を防止するこ
とができる。
This eliminates the need to overlap the heat resistant substrate and the external wiring substrate in the vicinity of the ends where they are connected to each other, and the widths of the insulating substrate and the external wiring substrate can be suppressed respectively, and the thermal head The configuration can be downsized. Further, the integrated circuit element is fixed in a state of straddling the insulating substrate and the external wiring substrate, but the flatness adjusting pieces of the respective substrates keep the first main surfaces flush with each other. As a result, the reliability of connection of the integrated circuit element to each substrate is significantly improved. In addition, it is possible to reduce the range of the conductor used for input or output of the integrated circuit element, which is formed on the insulating substrate, and thus it is possible to suppress the conductor resistance loss and to cause density unevenness during heat-sensitive printing and lower printing efficiency. Can be prevented.

【0022】[0022]

【実施例】図1は本発明の一実施例のサーマルヘッド3
1の拡大斜視図であり、図2はサーマルヘッド31の斜
視図であり、図3は図2の切断面線X3−X3から見た
断面図であり、図4は図3の発熱抵抗体列33付近の拡
大断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a thermal head 3 according to an embodiment of the present invention.
1 is an enlarged perspective view of FIG. 1, FIG. 2 is a perspective view of the thermal head 31, FIG. 3 is a sectional view taken along the section line X3-X3 of FIG. 2, and FIG. 4 is a heating resistor array of FIG. FIG. 33 is an enlarged sectional view around 33.

【0023】サーマルヘッド31は、発熱抵抗体列33
が直線状に形成されたたとえば酸化アルミニウムAl2
3などのセラミックから成る耐熱性基板34を備え
る。耐熱性基板34はたとえばアルミニウムなどをプレ
ス成形またはダイカスト成形して得られる放熱板35上
に接着剤層36を介して接着される。
The thermal head 31 includes a heating resistor array 33.
Formed linearly, for example, aluminum oxide Al 2
A heat resistant substrate 34 made of ceramic such as O 3 is provided. The heat resistant substrate 34 is adhered via an adhesive layer 36 onto a heat dissipation plate 35 obtained by press molding or die casting of aluminum or the like.

【0024】耐熱性基板34上には、たとえばガラスか
ら成る蓄熱層41が形成され、その上に窒化タンタルT
34などから成る抵抗体層42が、全面に亘って形成
される。抵抗体層42上には、たとえばアルミニウムな
どの金属を薄膜技術で例として1μm程度の膜厚にパタ
ーン形成して、共通電極43および複数の個別電極44
が形成され、個々の発熱抵抗体32が構成される。発熱
抵抗体33、共通電極43および個別電極44を被覆す
るように五酸化タンタルTa25、窒化珪素Si34
どから成る保護層47が形成される。
A heat storage layer 41 made of, for example, glass is formed on the heat-resistant substrate 34, and tantalum nitride T is formed on the heat storage layer 41.
A resistor layer 42 made of a 3 N 4 or the like is formed over the entire surface. On the resistor layer 42, a metal such as aluminum is patterned by a thin film technique to have a film thickness of about 1 μm, for example, and a common electrode 43 and a plurality of individual electrodes 44 are formed.
Are formed, and individual heating resistors 32 are formed. A protective layer 47 made of tantalum pentoxide Ta 2 O 5 , silicon nitride Si 3 N 4 or the like is formed so as to cover the heating resistor 33, the common electrode 43, and the individual electrode 44.

【0025】放熱板35の上面は平坦に形成され、この
上に前記粘着剤層36を介して、前記耐熱性基板34上
の駆動回路素子37と電気的に接続されセラミックから
成りコネクタ49を有する外部配線基板40が耐熱性基
板34と隣接して固着される。
An upper surface of the heat dissipation plate 35 is formed flat, and a connector 49 made of ceramic is electrically connected to the drive circuit element 37 on the heat resistant substrate 34 via the adhesive layer 36. The external wiring board 40 is fixed adjacent to the heat resistant board 34.

【0026】前記耐熱性基板34と外部配線基板40と
の境界48上に、発熱抵抗体列33を発熱駆動し、例と
して比較的低い融点(250℃未満)の材料から成るは
んだバンプ59を有する複数の駆動回路素子37と平面
度調整片50とが発熱抵抗体列33の配列方向と平行に
交互に配列され、駆動回路素子37と平面度調整片50
とは、たとえばエポキシ系樹脂などから成る保護層38
で被覆される。
On the boundary 48 between the heat resistant substrate 34 and the external wiring substrate 40, the heating resistor array 33 is driven to generate heat, and for example, solder bumps 59 made of a material having a relatively low melting point (less than 250 ° C.) are provided. The plurality of drive circuit elements 37 and the flatness adjusting pieces 50 are arranged alternately in parallel to the arrangement direction of the heating resistor row 33, and the drive circuit elements 37 and the flatness adjusting pieces 50 are arranged.
Is a protective layer 38 made of, for example, an epoxy resin.
Is covered with.

【0027】図5は図1の切断面線X5−X5から見た
断面図であり、図6は図1の切断面線X6−X6から見
た断面図である。これらの図面を合わせて参照する。図
1および図2に示されるように、前記境界48上の複数
の駆動回路素子37の間および発熱抵抗体列33の配列
方向両端付近には、複数の平面度調整片50が固定され
る。平面度調整片(以下、調整片と略す)50は、その
断面図を図7に示すように、耐熱性基板34や外部配線
基板40に臨む表面は、たとえば鉄に銅メッキを施した
材料から成る金属板51として構成され、その反対側表
面は耐熱性合成樹脂材料、例としてポリミド樹脂などの
樹脂層52が形成される。
FIG. 5 is a sectional view taken along section line X5-X5 in FIG. 1, and FIG. 6 is a sectional view taken along section line X6-X6 in FIG. Please refer to these drawings together. As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of flatness adjusting pieces 50 are fixed between the plurality of drive circuit elements 37 on the boundary 48 and near both ends of the heating resistor row 33 in the arrangement direction. As shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the flatness adjusting piece (hereinafter abbreviated as adjusting piece) 50 has a surface facing the heat resistant substrate 34 or the external wiring substrate 40 made of, for example, iron plated with copper. The metal plate 51 is made of a heat-resistant synthetic resin material, for example, a resin layer 52 such as a polyimide resin is formed on the opposite surface.

【0028】図1に示される駆動回路素子37の設置領
域53は、耐熱性基板34と外部配線基板40とに亘っ
て設けられ、耐熱性基板34側では個別電極44の遊端
部がパッド部54として含まれる。一方、外部配線基板
40は両面基板として用いられ、電気絶縁性を有するセ
ラミックなどから成る支持体55の一方表面に、駆動回
路素子37に印画動作のための表示データや各種制御信
号を供給する複数の信号ライン56が設けられ、その遊
端部はパッド部57として構成される。
The installation area 53 of the drive circuit element 37 shown in FIG. 1 is provided over the heat resistant substrate 34 and the external wiring board 40. On the heat resistant substrate 34 side, the free end portion of the individual electrode 44 is the pad portion. Included as 54. On the other hand, the external wiring board 40 is used as a double-sided board and supplies a plurality of display data and various control signals for the printing operation to the drive circuit element 37 on one surface of the support body 55 made of an electrically insulating ceramic or the like. Signal line 56 is provided, and its free end portion is configured as a pad portion 57.

【0029】一方、外部配線基板40の耐熱性基板34
側端部付近には、当該端部が切り欠かれた形状のスルー
ホール58が形成され、駆動回路素子37のバンプ59
と接続される前記一方表面側の接続端子60が、当該ス
ルーホール58を介して支持体55の他方表面の比較的
幅広かつ、例として数10μm以上の厚膜に形成される
電極導体61に接続される。すなわち接続端子60が駆
動回路素子37の接地電極と接続されると、このような
接地ラインの導体抵抗損失を格段に抑制することができ
る。これにより印画動作時の濃度むらの解消や印字効率
の向上を図ることができる。
On the other hand, the heat resistant substrate 34 of the external wiring substrate 40.
A through hole 58 having a shape in which the end is cut out is formed near the side end, and the bump 59 of the drive circuit element 37 is formed.
The connection terminal 60 on the one surface side connected to the electrode conductor 61 is formed on the other surface of the support body 55 through the through hole 58 so as to be relatively wide and, for example, a thick film of several tens of μm or more. To be done. That is, when the connection terminal 60 is connected to the ground electrode of the drive circuit element 37, such conductor resistance loss of the ground line can be significantly suppressed. As a result, it is possible to eliminate density unevenness during printing operation and improve printing efficiency.

【0030】前記配列方向両端部の平面度調整片50a
の断面は図8に示される。すなわち図2に示されるよう
に耐熱性基板34の外周に沿って引き回される共通電極
43は、耐熱性基板34の長手方向両端部付近で外部配
線基板40側に引き出され、外部配線基板40上に形成
される共通電極導体62と平面度調整片50aを介して
電気的に接続される。すなわち共通電極43と共通電極
導体62とは、平面度調整片50aの金属板51と比較
的高融点(例として250℃以上)のはんだ層63とを
介して固定される。
Flatness adjusting pieces 50a at both ends in the arrangement direction
A cross section of is shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2, the common electrodes 43 routed along the outer periphery of the heat resistant substrate 34 are led out to the external wiring substrate 40 side near both ends in the longitudinal direction of the heat resistant substrate 34, and the external wiring substrate 40. The common electrode conductor 62 formed above is electrically connected via the flatness adjusting piece 50a. That is, the common electrode 43 and the common electrode conductor 62 are fixed via the metal plate 51 of the flatness adjusting piece 50a and the solder layer 63 having a relatively high melting point (for example, 250 ° C. or higher).

【0031】このように配列方向両端部以外の配置位置
の平面度調整片50は、耐熱性基板34と外部配線基板
40とに、例として耐熱温度250℃の耐熱性接着剤6
4を介して固着される。前記耐熱性基板34および外部
配線基板40には、個別電極44や信号ライン56など
をパターン形成する際に、側部にノッチ65,66が形
成された位置決め表示67,68を形成する。この上に
ソルダーレジスト69が形成される。前記平面度調整片
50の樹脂層52上には、前記ノッチ65,66と対応
する位置に、たとえば三角形状の位置決め用の表示7
0,71がたとえば印刷などにより形成される。
As described above, the flatness adjusting pieces 50 at the positions other than the both ends in the arrangement direction are provided on the heat resistant substrate 34 and the external wiring substrate 40, for example, the heat resistant adhesive 6 having a heat resistant temperature of 250 ° C.
It is fixed through 4. Positioning indicators 67 and 68 having notches 65 and 66 formed on the sides thereof are formed on the heat-resistant substrate 34 and the external wiring substrate 40 when patterning the individual electrodes 44 and the signal lines 56. A solder resist 69 is formed on this. On the resin layer 52 of the flatness adjusting piece 50, for example, a triangular positioning indicator 7 is provided at a position corresponding to the notches 65 and 66.
0 and 71 are formed by printing, for example.

【0032】図9は、本実施例のサーマルヘッド31の
製造方法を説明する断面図であり、図10はこの製造方
法を説明する工程図である。工程a1では、吸引孔7
2,73が形成された支持台74を準備し、その上に前
記吸引孔72,73と連通する吸引孔75,76が形成
された弾性シート77を乗載する。弾性シート77は、
たとえばシリコンゴムなどの耐熱性を有するゴム材料か
ら形成される。また弾性シート77は、耐熱性基板34
の板厚t1と外部配線基板40の板厚t2との差d1だ
け変形し、耐熱性基板34と外部配線基板40との各上
面を面一に調整する。前記吸引孔72,73;75,7
6を真空源に接続し、耐熱性基板34および外部配線基
板40を支持台74に仮固定する。
FIG. 9 is a sectional view for explaining the manufacturing method of the thermal head 31 of this embodiment, and FIG. 10 is a process drawing for explaining this manufacturing method. In step a1, the suction hole 7
A support base 74 having the holes 2 and 73 is prepared, and an elastic sheet 77 having suction holes 75 and 76 communicating with the suction holes 72 and 73 is mounted thereon. The elastic sheet 77 is
For example, it is formed from a heat-resistant rubber material such as silicon rubber. The elastic sheet 77 is made of the heat resistant substrate 34.
Is deformed by the difference d1 between the plate thickness t1 of the external wiring board 40 and the plate thickness t2 of the external wiring board 40 to adjust the upper surfaces of the heat resistant board 34 and the external wiring board 40 to be flush with each other. The suction holes 72, 73; 75, 7
6 is connected to a vacuum source, and the heat resistant substrate 34 and the external wiring substrate 40 are temporarily fixed to the support base 74.

【0033】工程a2では、両者の境界48上に平面度
調整片50を乗載する。平面度調整片50の下面には、
その接地位置に対応して前述したようなはんだ層63ま
たは耐熱性接着剤64のいずれかが設けられる。前記平
面度調整片50は、駆動回路素子37と交互に配置され
る。工程a3では、前記平面度調整片50を含む範囲に
加熱ヒータを埋蔵する押圧治具79を当接させ、加熱し
つつ押圧する。これにより平面度調整片50は、耐熱性
基板34および外部配線基板40に固定される。工程a
4では、このような耐熱性基板34および外部配線基板
40を図2および図3に示すように放熱板35に固着し
サーマルヘッド31を組み立てる。
In step a2, the flatness adjusting piece 50 is mounted on the boundary 48 between the two. On the lower surface of the flatness adjusting piece 50,
Either the solder layer 63 or the heat resistant adhesive 64 as described above is provided corresponding to the grounded position. The flatness adjusting pieces 50 are arranged alternately with the driving circuit elements 37. In step a3, a pressing jig 79 for embedding a heater is brought into contact with the range including the flatness adjusting piece 50, and pressing is performed while heating. As a result, the flatness adjusting piece 50 is fixed to the heat resistant substrate 34 and the external wiring substrate 40. Process a
In 4, the heat-resistant substrate 34 and the external wiring substrate 40 are fixed to the heat dissipation plate 35 as shown in FIGS. 2 and 3 to assemble the thermal head 31.

【0034】以上のようにして本実施例では、従来例に
おける耐熱性基板と外部配線基板との重ね代を解消する
ことができ、耐熱性基板34の幅を従来例と比較し、2
0〜30%縮小することができる。また外部配線基板4
0もその幅を20〜30%縮小することができ、これら
を合わせてサーマルヘッド31の小型化を図ることがで
き、コストを低減することができる。また駆動回路素子
37の入力/出力に関連する導体抵抗損失を1/10以
下にすることができ、印画動作時の濃度むらの解消や印
字印字効率の向上を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the overlap margin between the heat resistant substrate and the external wiring board in the conventional example can be eliminated, and the width of the heat resistant substrate 34 is 2 in comparison with the conventional example.
It can be reduced by 0 to 30%. In addition, the external wiring board 4
In the case of 0, the width can be reduced by 20 to 30%, the thermal head 31 can be downsized by combining them, and the cost can be reduced. Further, the conductor resistance loss related to the input / output of the drive circuit element 37 can be reduced to 1/10 or less, and it is possible to eliminate the density unevenness during the printing operation and improve the printing efficiency.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、絶縁基板
と外部配線基板とをこれらが相互に接続される端部付近
で重畳させる必要が解消され、絶縁基板と外部配線基板
との幅を抑制でき、サーマルヘッドの構成の小型化を図
ることができる。また集積回路素子は、絶縁基板と外部
配線基板とを跨いだ状態で固定されるが、各基板は平面
度調整片により各第1主面が面一の状態が保持される。
これにより集積回路素子の各基板への接続に関する信頼
性が格段に向上される。また集積回路素子の入力または
出力に用いられる導電体のうち絶縁基板上に形成される
範囲を削減でき、これにより導体抵抗損失を抑制でき、
感熱印画の際の濃度むらの発生や印字効率の低下を防止
することができる。
As described above, according to the present invention, there is no need to overlap the insulating substrate and the external wiring substrate in the vicinity of the ends where they are connected to each other, and the width of the insulating substrate and the external wiring substrate is eliminated. Can be suppressed, and the thermal head can be downsized. Further, the integrated circuit element is fixed in a state of straddling the insulating substrate and the external wiring substrate, but the flatness adjusting pieces of the respective substrates keep the first main surfaces flush with each other.
As a result, the reliability of connection of the integrated circuit element to each substrate is significantly improved. In addition, it is possible to reduce the range of the conductor used for input or output of the integrated circuit element, which is formed on the insulating substrate, and thereby suppress the conductor resistance loss.
It is possible to prevent the occurrence of density unevenness and the reduction in printing efficiency during heat-sensitive printing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のサーマルヘッド31の拡大
斜視図である。
FIG. 1 is an enlarged perspective view of a thermal head 31 according to an embodiment of the present invention.

【図2】サーマルヘッド31の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a thermal head 31.

【図3】図2の切断面線X3−X3から見た断面図であ
る。
3 is a cross-sectional view taken along the section line X3-X3 in FIG.

【図4】サーマルヘッド31の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a thermal head 31.

【図5】図1の切断面線X5−X5から見た断面図であ
る。
5 is a cross-sectional view taken along the section line X5-X5 in FIG.

【図6】図1の切断面線X6−X6から見た断面図であ
る。
6 is a cross-sectional view taken along the section line X6-X6 in FIG.

【図7】平面度調整片50の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a flatness adjusting piece 50.

【図8】平面度調整片50aに関連する断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view related to a flatness adjusting piece 50a.

【図9】サーマルヘッド31の製造工程を説明する断面
図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the thermal head 31.

【図10】サーマルヘッド31の製造工程を説明する工
程図である。
FIG. 10 is a process diagram illustrating a manufacturing process of the thermal head 31.

【図11】従来例のサーマルヘッド1の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a conventional thermal head 1.

【図12】図11の切断面線X12−X12から見た断
面図である。
12 is a cross-sectional view taken along the section line X12-X12 in FIG.

【図13】従来例のサーマルヘッド1aの断面図であ
る。
FIG. 13 is a sectional view of a conventional thermal head 1a.

【図14】従来例のサーマルヘッド1bの断面図であ
る。
FIG. 14 is a sectional view of a conventional thermal head 1b.

【図15】従来例のサーマルヘッド1cの断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a conventional thermal head 1c.

【図16】従来例のサーマルヘッド1dの断面図であ
る。
FIG. 16 is a sectional view of a conventional thermal head 1d.

【図17】従来例のサーマルヘッド1eの断面図であ
る。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a conventional thermal head 1e.

【図18】従来例のサーマルヘッド1fの断面図であ
る。
FIG. 18 is a cross-sectional view of a conventional thermal head 1f.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 サーマルヘッド 33 発熱低抗体列 34 耐熱性基板 37 駆動回路素子 40 外部配線基板 50,50a 平面度調整片 74 支持台 77 弾性シート 79 押圧治具 31 thermal head 33 low heat generation antibody column 34 heat resistant substrate 37 drive circuit element 40 external wiring substrate 50, 50a flatness adjusting piece 74 support base 77 elastic sheet 79 pressing jig

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8906−2C 113 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 8906-2C 113 B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1主面上に複数の発熱抵抗体と、発熱
抵抗体に通電する電極とが形成された耐熱性基板と、耐
熱性基板が第2主面で粘着固定される放熱部材と、放熱
部材上で耐熱性基板と隣接して配置される外部配線基板
とを備えるサーマルヘッドにおいて、 耐熱性基板と外部配線基板との隣接する端部間に亘っ
て、発熱抵抗体を通電駆動する集積回路素子と平面度調
整片とを固定したことを特徴とするサーマルヘッド。
1. A heat-resistant substrate having a plurality of heating resistors formed on a first main surface and electrodes for energizing the heating resistors, and a heat-dissipating member to which the heat-resistant substrate is adhesively fixed on the second main surface. And a thermal head including an external wiring board disposed adjacent to the heat-resistant board on the heat dissipation member, the heating resistor is energized and driven between the adjacent ends of the heat-resistant board and the external wiring board. The thermal head is characterized in that the flatness adjusting piece and the integrated circuit element to be fixed are fixed.
【請求項2】 第1主面上に複数の発熱抵抗体と電極と
が形成された耐熱性基板と外部配線基板とを隣接させる
とともに弾性を有する乗載部材上に乗載し、次いで耐熱
性基板と外部配線基板との端部間に亘って平面度調整片
と発熱抵抗体を通電駆動する集積回路素子とを固着し、
その後、耐熱性基板と外部配線基板とを押圧部材で共通
に押圧して、これらの各第1主面を面一に調整し、しか
る後、絶縁基板と外部配線基板とを放熱部材上に粘着固
定するようにしたことを特徴とするサーマルヘッドの製
造方法。
2. A heat-resistant substrate having a plurality of heating resistors and electrodes formed on a first main surface and an external wiring substrate are placed adjacent to each other and mounted on an elastic mounting member, and then heat-resistant. By fixing the flatness adjusting piece and the integrated circuit element for energizing and driving the heating resistor across the ends of the board and the external wiring board,
After that, the heat resistant substrate and the external wiring substrate are commonly pressed by the pressing member to adjust the respective first main surfaces to be flush with each other, and then the insulating substrate and the external wiring substrate are adhered onto the heat dissipation member. A method of manufacturing a thermal head, characterized in that it is fixed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014231212A (en) * 2013-05-30 2014-12-11 京セラ株式会社 Thermal head, and thermal printer including the same

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